共生鱼类排泄的"益生菌"可帮助受到环境压力的珊瑚从白化中复原

共生鱼类排泄的"益生菌"可帮助受到环境压力的珊瑚从白化中复原这也为科学家们打开了一扇大门,他们可能会使用"粪便移植"来支撑那些已经驱逐了其有益共生体的受压珊瑚,就像在毁灭性的珊瑚白化现象中一样。莱斯大学海洋生物学家AdrienneCorrea说,他的实验室发现了这种大便益生菌,"这个信息是,'移开食草动物,不只是你在帮助维持珊瑚的优势,这些吃珊瑚的鱼可能也在通过传播有益的珊瑚共生体来帮忙。""当许多小珊瑚在礁底定居时,它们必须从环境中获得它们的共生体,"Correa补充说。"我们已经看到水和沉积物中的共生体,以及珊瑚礁上的大丛生藻类,但我们还没有真正研究过这些微生物是如何到达所有这些地方的。"这个惊喜的发现是研究人员在对法属波利尼西亚的莫奥雷亚珊瑚礁长期生态研究站的考察中注意到的,在考察期间,研究小组跟踪了食珊瑚动物和食草动物。绘制排泄地点并采集粪便样本,科学家们发现了一些令人难以置信的珊瑚礁共生的真正运作方式。事实上,研究人员对在华丽蝶鱼(Chaetodonornatissimus)和网纹蝶鱼(C.reticulatus)的粪便样本中发现的共生体的数量感到吃惊。每个物种在一个只有六个停车位大小的珊瑚礁上传播了估计1亿个活体共生体。就像蜜蜂给植物授粉一样,这种营养丰富的光合作用的施肥服务对珊瑚礁的生存至关重要。莱斯大学的卡斯滕-古鲁斯特拉在莫奥雷亚跟踪珊瑚捕食鱼时做笔记虽然科学家们已经知道共生体已经被包装在鱼的粪便中,但这项研究揭示了良好的生物体的数量庞大。虽然食珊瑚动物会吃掉珊瑚,但它们的总体影响似乎比其它草食动物更有益,因为后者的粪便也会在珊瑚上留下,并被怀疑含有病原体,形成珊瑚礁的病灶。"大多数[食珊瑚动物]小口咬着成年珊瑚,不会真的杀死它们正在吃的珊瑚群,"莱斯大学的研究生和该研究的主要作者卡斯滕-格鲁斯特拉说。"这告诉我们,我们并不真正了解发生在珊瑚礁上的所有相互作用,一些物种可能以我们没有想象到的方式对珊瑚礁保护很重要。"这一发现为调查吃珊瑚的鱼在支撑挣扎中的珊瑚礁的健康方面可能发挥的作用打开了大门。该团队计划在幼年和受压的成年珊瑚上进行实验,观察"粪便移植"是否能提供超越顺其自然的好处。珊瑚如何以及何时接受它们的共生体仍然是一个谜,但研究人员希望生物干预可以带来解决珊瑚白化的新方法,这是压力过大的珊瑚排出大量的共生体的结果,经常使它们没有颜色。Correa说:"这扩大了我们对食珊瑚鱼在珊瑚礁上的作用的思考方式。它们不仅仅是破坏了珊瑚框架。它们还分散了珊瑚和其他生物所需要的共生体"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354745.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1354745.htm

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全球第四次珊瑚白化开始 严重影响至少8.5亿人

全球第四次珊瑚白化开始严重影响至少8.5亿人图:白化的珊瑚不过,美国国家海洋和大气管理局宣布,全球的珊瑚礁正在经历有记录以来第四次珊瑚礁白化事件。由于珊瑚礁生态系统的重要作用,全球至少有8.5亿人会受到严重影响,收入降低,以及食物比变得紧缺。那么,珊瑚礁到底是怎么回事,为什么突然就会经历白化呢?Holobionics珊瑚到底是什么?珊瑚看起来既像动物,又像植物,所以在分类上有一些迷惑性,以前有人将其归类为植物,但是现在珊瑚被归类为刺胞动物,它们是动物。不过珊瑚并不是一般的动物,我们所说的珊瑚通常是指珊瑚“群”,它是由许多基因相同的珊瑚虫组成的一个群体,这个被称为群体模块化生物。珊瑚的群体模块最小单位就是珊瑚虫,每个珊瑚虫都是一只独立的动物,它们呈现囊状,通常直径只有几毫米,长度最多也只有几厘米。图:一种珊瑚的珊瑚虫珊瑚虫通过无性生殖在自己周围不停产生基因相同的个体(或者说模块),然后这些相同基因的珊瑚虫通过活组织相连在一起,形成完整的有机体——也就是我们所说的珊瑚。虽然珊瑚是群体模块化的生物,但是它并不是胡乱生长的。以硬珊瑚为例,每个珊瑚虫都会在其基部附近分泌出由碳酸钙组成的外骨骼,这些外骨骼长起来后是具有该物种生物特征的。珊瑚还有一类是软珊瑚,它们也是群体模块化生物,但是它们不会像硬珊瑚那样完全构建在自己的外骨骼上,这类珊瑚会更像其它刺胞动物。图:珊瑚虫解剖结构除了珊瑚虫通过无性生殖创造一个珊瑚之外,每个珊瑚也具备有性生殖的能力,同一种珊瑚会在夜晚一起释放配子,这些配子在水中自由受精,最终得到珊瑚虫幼体。图:珊瑚有性生殖示意图珊瑚虫幼体不像成年个体那样固定自己,它们以浮游生物的形式在海洋中自由漂流,直到抓住合适的地方,然后重新发育成珊瑚。珊瑚礁和白化珊瑚怎么回事?我们说的珊瑚礁,主要就是由硬珊瑚的外骨骼创建的,它们就是所谓的造礁者。图:珊瑚礁主要分布在热带海域珊瑚生活方式非常独特,虽然有一些珊瑚种类拥有捕食能力,它们会用刺细胞攻击并麻痹那些靠近它们的小猎物,然后直接吃掉,但是它们也通常不用这种方式获取能量。珊瑚获取能量的主要方式是共生,与它们共生的是虫黄藻,它们会光合作用为珊瑚提供生存的能量,而作为交换,珊瑚为它们提供繁衍生息的庇护所。正因为珊瑚的共生体需要光合作用,所以珊瑚礁通常出现在浅海,不过也有一些种类珊瑚不依赖光合作用共生体,它们可以在深海中创造珊瑚礁。图:虫黄藻实际上,许多珊瑚虫本身都是透明的,它们的颜色是由共生体产生的,当珊瑚失去共生体的时候,我们就可以透过珊瑚虫表面看到里面的碳酸钙外骨骼——呈现白色,这就是珊瑚的白化。当然,珊瑚白化是一个泛指,因为并不是所有珊瑚虫都是没有颜色的,有些种类珊瑚虫是有自己的颜色的——蓝色、粉红色、紫色或黄色都有,但是共生体的存在也会改变它们本身的颜色。这种情况下,当珊瑚失去共生体时,颜色也会发生变化(变成自己原有的样子),也是非常容易辨别。如果我们想要知道为什么珊瑚白化,只要知道珊瑚为什么失去共生体就行了。其实,珊瑚和共生体的关系比我们想象得还要密切,那些共生体直接生活在珊瑚细胞的细胞质中。珊瑚细胞就是共生体的生活繁殖场所,它们不会主动离开珊瑚,不过珊瑚有选择权,它们会通过免疫系统来保留自己想要的共生体,以及驱逐那些不想要的。至于珊瑚为什么要驱赶自己原本有用的共生体,其实原因很简单,这些共生体有时候会变得有毒——真的有毒。珊瑚驱逐共生体最常见的原因是共生体在珊瑚的细胞中产生了活性氧,这对珊瑚来说是有毒的。至于为什么共生体好好得突然要产生活性氧,最常见的原因就是水温发生了变化,随着生活环境温度的升高,虫黄藻会释放越来越多的活性氧,最终导致珊瑚不得不抛弃它们。随着时间推移,白化珊瑚(失去共生体后的样子)可能会被饿死,因为它们捕猎的效率无法保证自己长期生存。图:一个珊瑚白化之后又恢复的情况不过,等共生体变得无毒,珊瑚又会重新接纳它们,也让自己免受饿死之难,同时颜色也变回正常状态。如果白化珊瑚等不到共生体回归,它们大量饿死的话,那么珊瑚礁也会崩溃,因为珊瑚的碳酸钙外骨骼随着珊瑚死亡会裸露出去,碳酸钙非常容易被腐蚀掉。最后从1985年卫星检测珊瑚礁开始,今年是第四次出现珊瑚礁大量白化的事件,主要原因被认为持续高温导致的——去年被认为是有记录以来最热的一年。前三次白化事件分别发生在1998年,2010年和2016年,这三次白化事件累计让全球失去30%-50%的珊瑚礁。我们前面提到过,珊瑚礁主要是由硬珊瑚的外骨骼构建的,其实硬珊瑚生长外骨骼是非常缓慢的,每年能生长1厘米就很不得了了。图:大堡礁曾遭遇过一次严重的白化目前世界上最大的珊瑚礁系统是澳大利亚沿海的大堡礁,它由超过2900个小的珊瑚礁链接900座岛屿,绵延2300公里。一些人认为,珊瑚要形成大堡礁这样的系统需要200万年时间,而整个大堡礁的崩溃可能只要短短的几年时间。珊瑚礁提供的丰富的渔业资源不必多说,它还对周边的沙滩还起到保护作用,如果失去珊瑚礁不敢想象其后果。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427690.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1427690.htm

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海水温度上升 马国珊瑚日益白化

海水温度上升马国珊瑚日益白化马来西亚政府警告,炎热天气等因素导致马国海域的海水温度上升,导致当地超过五成的珊瑚礁面临大规模白化的危机。马国政府已经成立特别委员会应对此事。如果情况没有改善,政府可能暂时禁止民众进入珊瑚礁。马国渔业局星期天(6月23日)发文告指出,上述情况是根据非政府组织、潜水经营者和潜水员提供的援助及报告,以及非政府组织及研究人员观测珊瑚白化情况后得出的结论。文告说,海水温度上升而已经影响马国超过五成的珊瑚礁,渔业局因此密切关注拥有珊瑚礁的多个岛屿海洋公园。根据4月至6月的调查,出现珊瑚白化现象的地区包括吉打芭雅岛、登嘉楼停泊岛、热浪岛及天鹅岛,以及彭亨刁曼岛和柔佛柏芒吉岛。大部分受影响的珊瑚礁位于水深不足10公尺的浅水区。渔业局指出,白化是珊瑚对环境压力的自然反应。水温升高等压力往往导致珊瑚白化,大规模白化则表明海水温度长期高于正常年均温度,造成大面积的多种珊瑚广泛出现白化现象。渔业局将与沙巴、砂拉越、当地研究员及非政府组织合作,成立马国珊瑚白化应对委员会(MCBRC),以收集信息及采取行动应对珊瑚白化。白化珊瑚恢复过程,可能需要几周到几个月时间。“如果白化程度超过(珊瑚礁总面积)八成,进一步的干预措施可能包括暂时限制民众进入受影响的珊瑚礁区,以保护受影响的珊瑚。但渔业局向所有利益相关方保证,当局将尽可能减少这些可能干扰旅游活动的干预措施。”渔业局呼吁岛屿海洋公园旅游业者控制参与水上娱乐活动的游客数量,以减少对珊瑚礁的压力。当局也希望游客避免与珊瑚任何物理接触,减少一次性塑料的使用并妥善处理垃圾。2024年6月23日9:12PM

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达尔文的珊瑚礁悖论已解 科学家揭开珊瑚在贫瘠水域获取营养物质的谜团

达尔文的珊瑚礁悖论已解科学家揭开珊瑚在贫瘠水域获取营养物质的谜团南安普顿大学的一项研究揭示,珊瑚以生活在其细胞内的微小藻类为食,从而获得了以前认为无法获得的营养源。这一发现解答了一个被称为"达尔文珊瑚礁悖论"的长期谜团,解释了珊瑚如何在缺乏营养的水域中繁衍生息。领导这项研究的南安普顿大学珊瑚礁实验室主任约尔格-维登曼(JörgWiedenmann)教授评论说:达尔文的珊瑚礁悖论"是关于为什么珊瑚礁会在营养物质匮乏的海洋中生长的问题,它启发人们发现了有助于解释这一现象的几个重要过程。我们现在可以为这一谜题增添缺失的部分,帮助解开这个长期存在的谜团"。珊瑚礁为许多生物提供家园和觅食地。图片来源:Wiedenmann/D'Angelo/南安普顿大学他介绍说,查尔斯-达尔文(CharlesDarwin)乘坐"小猎犬号"(HMSBeagle)起航时,他认为自己是一名地质学家,在热带海洋航行期间,他很快对珊瑚礁的形成地点和原因产生了兴趣。达尔文正确地预测了地壳下沉和珊瑚稳步向上生长是如何相互作用形成巨大珊瑚礁结构的。然而,这种蓬勃生长背后的生物机制仍未得到研究"。石珊瑚是一种软体生物,有些人可能觉得它们像植物,但实际上它们是动物。这些生物由许多单独的珊瑚虫组成,它们聚居在一起,秘密地形成石灰岩骨架,形成我们所知的'珊瑚礁'三维框架。珊瑚礁是重要的水下生态系统,造福于许多人类社区。珊瑚礁是无数生物的家园和觅食地,维持着全球海洋生物多样性的25%。它们为地球上大约5亿人提供食物和收入。珊瑚礁上的单细胞共生藻,显示其通过细胞分裂生长。图片来源:Wiedenmann/D'Angelo/南安普顿大学珊瑚动物依赖于一种"共生"关系,即与生活在其细胞内的微小藻类之间的互利关系。光合藻类产生大量富碳化合物(如糖),并将其转移到宿主珊瑚体内以产生能量。共生藻还能非常有效地从海水中吸收硝酸盐和磷酸盐等溶解的无机营养物质。即使在缺乏营养的海洋中,这些化合物也可以作为生活在附近的海绵等生物的排泄物而大量存在。它们还可以通过洋流转移到珊瑚礁上。与它们的共生体不同,珊瑚的宿主不能直接吸收或利用溶解的无机营养物质,直到现在,人们还不清楚这些营养物质是如何促进珊瑚生长的。不过,南安普顿大学的科学家与英国兰卡斯特大学、特拉维夫大学和以色列耶路撒冷大学等合作团队一起,已经确定了这些必要的生长营养物质转移到珊瑚动物体内的机制。他们的研究成果发表在《自然》杂志上。南安普顿大学珊瑚礁实验室的实验水族箱。图片来源:Wiedenmann/D'Angelo/南安普顿大学通过在南安普顿大学珊瑚礁实验室进行一系列长期实验,科学家们证明,珊瑚实际上消化了部分共生藻群,以获取共生藻从水中吸收的氮和磷。如果水中有足够的溶解无机营养物质,即使珊瑚没有获得额外的食物,这种机制也能让它们快速生长。在印度洋偏远珊瑚礁环礁的实地考察结果支持了实验室的研究成果,证明这种机制在生态系统层面上促进了野生珊瑚的生长。南安普顿珊瑚生物学副教授、主要作者之一塞西莉亚-达安杰洛博士评论说:"多年来,我们一直在实验水族箱系统中繁殖共生珊瑚,我们观察到,即使不喂食,它们也能生长得很好。根据目前的知识水平,我们无法解释共生双方是如何交换养分的,因此我们认为我们缺少了重要的一环,并开始系统地分析这一过程"。海鸟为印度洋的珊瑚礁引入营养物质。图片来源:兰卡斯特大学尼克-格雷厄姆(NickGraham珊瑚礁实验室的研究员洛雷托-马多内斯-韦洛佐博士(LoretoMardones-Velozo)进行了关键的实验,他补充说:"我们可以预料到,动物会死亡或在珊瑚礁中发现营养物质,人们会认为,如果不吃东西,动物就会死亡或停止生长。然而,如果我们把珊瑚放在溶解无机营养物质水平较高的水中,它们看起来非常快乐,而且生长迅速。"研究人员使用一种特殊标记的化合物来追踪共生伙伴之间必需营养元素氮的移动。实验中使用的化学形式的氮只能被共生体整合到它们的细胞中,而不能被珊瑚宿主整合到细胞中。南安普顿大学稳定同位素质谱实验室经理巴斯蒂安-汉巴赫(BastianHambach)解释说:"我们利用同位素标记技术,在提供给珊瑚的营养物质中'添加'比正常重的氮原子。这些同位素使我们能够利用超灵敏检测方法追踪珊瑚对营养物质的使用情况。"CeciliaD'Angelo博士在南安普顿大学珊瑚礁实验室繁殖珊瑚。图片来源:Wiedenmann/D'Angelo/南安普顿大学南安普顿大学古海洋学家保罗-威尔逊(PaulWilson)教授解释说:"通过这项技术,我们可以明确地证明,维持珊瑚组织生长的氮原子来自于实验中喂给其共生体的溶解无机营养物质"。南安普顿大学的约尔格-维登曼(JörgWiedenmann)教授补充说:"我们使用了10种不同的珊瑚物种来量化共生体种群是如何随宿主一起增长的。利用共生体生长的数学模型,我们可以证明珊瑚消化了其共生体种群的多余部分,为其生长获取营养。我们的数据表明,大多数共生珊瑚可以通过这种'素食'来补充营养"。科学家们还对生长在印度洋岛屿周围的珊瑚进行了分析,一些珊瑚上有海鸟,一些则没有,结果表明珊瑚有可能在野外养殖共生体并以其为食。实验珊瑚Stylophorapistillata的生长。图片来源:Mardones-Velozo/D'Angelo/Wiedenmann/南安普顿大学兰卡斯特大学海洋生态学家尼克-格雷厄姆(NickGraham)教授解释说:"其中一些岛屿周围的珊瑚礁有大量的养分,这些养分来自鸟粪,即在岛上筑巢的海鸟的排泄物。在其他一些岛屿上,海鸟的繁殖地已经被入侵的老鼠消灭殆尽。因此,相关珊瑚礁获得的养分也减少了。我们测量了有密集海鸟群和没有密集海鸟群的岛屿周围鹿角珊瑚群的生长情况,发现在有海鸟提供养分的珊瑚礁上,鹿角珊瑚的生长速度要快两倍多。我们计算出,在有海鸟栖息的岛屿上,珊瑚动物组织中约有一半的氮分子可以追溯到共生体的吸收以及随后向宿主的转移"。科学家监测印度洋珊瑚礁上的珊瑚生长情况,研究海鸟营养物质的影响。资料来源:兰卡斯特大学,尼克-格雷厄姆通常由人类活动造成的过度营养富集会损害珊瑚,并对许多珊瑚礁构成日益严重的威胁。然而,由于全球变暖可能会切断珊瑚礁的一些天然供应路线,未来一些珊瑚礁获得的养分可能会减少。南安普顿大学的D'Angelo博士解释说:"变暖的表层水更不可能从深水层获得养分。水体生产力的降低会导致共生体的营养物质减少,进而导致珊瑚动物的食物减少"。科学家们的新发现表明,虽然珊瑚动物可以通过捕食其共生体来忍受短暂的饥饿,但在某些地区,由于全球变暖带来的更长时间的营养物质枯竭,一些珊瑚礁可能会面临饥饿的风险。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379619.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1379619.htm

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最新研究解释了共生植物如何拯救珊瑚礁

最新研究解释了共生植物如何拯救珊瑚礁今天(5月2日),SarahDavis博士和来自12个国家的61位科学家在《PeerJ生命与环境》杂志上发表了一项新的研究,提出了围绕评估和解释Symbiodiniaceae多样性建立共识的观点。Symbiodiniaceae是一个海洋甲藻(浮游生物)家族,因其与造礁珊瑚、海葵、水母、海洋海绵和其他海洋无脊椎动物的共生关系而闻名。PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357809.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1357809.htm

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吞噬珊瑚礁的掠食者在白化现象中幸存下来 又以幸存者为食

吞噬珊瑚礁的掠食者在白化现象中幸存下来又以幸存者为食幼年棘冠海星与珊瑚合影。资料来源:MoniqueWebb,Byrne,etal.冠棘海星原产于大堡礁,分布于印度洋-太平洋地区,但它们被列为受关注物种,因为大量繁殖对珊瑚造成的破坏比任何其他物种都要严重。它们对珊瑚死亡的影响仅次于气旋和白化事件。Ezoic最新研究结果表明,该物种对变暖水域的适应能力可能会加剧气候变化对珊瑚礁的破坏性影响。这项研究于10月18日发表在《全球变化生物学》(GlobalChangeBiology)杂志上,由生命与环境科学学院的玛丽亚-伯恩(MariaByrne)教授领导。她还是海洋科学研究所和悉尼环境研究所的成员。珊瑚与棘冠海星的生命周期。从健康的珊瑚开始,热浪诱发珊瑚白化,导致珊瑚死亡和藻类繁殖。珊瑚随后倒塌,为幼年棘冠海星创造了碎石栖息地,幼年棘冠海星可以承受热应力,并不断增加数量,直到珊瑚礁重新生长,幼年棘冠海星出现并吃掉新珊瑚。资料来源:悉尼大学,Byrne等人。在实验过程中,幼年棘冠珊瑚表现出了惊人的耐热性,比成年珊瑚的耐热性还要高。这意味着,即使在气候变化导致海洋变暖的情况下,食珊瑚的成体阶段可能因为缺少珊瑚猎物或高温而减少,它们的食草幼体也能耐心等待时机,成长为食肉动物。当海水温度比正常夏季最高温度高出1-3摄氏度(1.8-5.4华氏度)时,就会引发珊瑚白化和死亡,这取决于温度持续的时间。拜恩教授说:"我们发现,利用随时间变化测量温度的模型,幼年棘冠海星能够忍受的热强度几乎是导致珊瑚白化的热强度的三倍。这是一个重要的发现,对了解气候变化对海洋生态系统的影响,尤其是对研究不足的小型隐蔽物种的影响具有重要意义。幼海星很可能会从变暖的海水中受益。珊瑚白化和死亡造成的碎石栖息地数量增加,使它们的数量随着时间的推移而增加。"年轻和年老的幼年棘冠海星。图片来源:MoniqueWebb、Byrne等人在爆发性肉食成体阶段,棘冠海星无孔不入地捕食石珊瑚,在珊瑚礁上留下没有生命的骸骨。这些骨架最终成为藻类的家园,然后轰然倒塌。漂白引起的珊瑚死亡也有类似的效果。死亡珊瑚的残骸可能为海星吃藻类的微小后代提供了完美的栖息地。根据伯恩教授之前的研究,幼体可以存活至少六年,等待珊瑚礁恢复生机。这项研究的共同作者、博士生马特-克莱门茨(MattClements)说:"幼体的耐热性和多年来在珊瑚礁基础设施的珊瑚碎石中逐渐积累的潜力,可能是导致成年棘冠海星爆发的一种现象。过度捕捞导致的天敌丧失和水中营养物质的积累一直被怀疑是导致棘冠海星爆发的原因。现在我们有证据表明,漂白引起的珊瑚死亡可能会帮助海底栖息的幼体,导致随后珊瑚礁中出现大量成体,从而加剧气候变化的肆虐。"研究人员还发现了一些有助于幼体在变暖条件下生存的因素。这些因素包括体型小,这可能会降低生理需求,以及它们以多种食物来源为食的能力,尽管它们更喜欢以珊瑚藻类为食。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391143.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1391143.htm

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珊瑚礁的不速之客:科学家们发现了更多致使其白化的隐患

珊瑚礁的不速之客:科学家们发现了更多致使其白化的隐患DeronBurkepile教授在摩尔亚周围的珊瑚礁中观察处于白化过程的珊瑚。他们发现,珊瑚发现从白化中恢复比从风暴中恢复更具挑战性,即使在这两种情况下的死亡率是相当的。漂白造成的骨骼残骸为藻类提供了一个保护罩,而藻类则超过了生长缓慢的珊瑚的竞争。这项研究由博士生KaiKopecky领导,最近发表在《生态学》杂志上。大多数浅水珊瑚都有共生藻类,它们为动物提供食物,以换取一个安全的家和营养物质。但是极端的条件会使这种安排失调,导致珊瑚在一个被称为漂白的过程中驱逐它们的伙伴,这往往是致命的。海藻在受到干扰后可以迅速占领珊瑚礁。自20世纪80年代末以来,加州大学圣巴巴拉分校的研究人员一直在研究法属波利尼西亚摩瑞岛周围的珊瑚及其珊瑚礁生态系统。Kopecky对该岛的第二次访问恰好是在一次重大白化事件中。他说:"看到许多明亮的白色珊瑚骨架是非常令人震惊的,但令人感到欣慰的是,该岛的珊瑚礁在过去已被证明具有显著的复原力。"不幸的是,这次开始出现了一个不同的模式。海藻是珊瑚在珊瑚礁上的一个主要竞争者,它们开始在漂白的骨架上定居。Kopecky想知道,这些骨架的存在是否使珊瑚礁走上了一条以海藻为主要居民的道路。以前在摩尔雅的工作表明,热带珊瑚礁可以承载以珊瑚或海藻为主的社区。这些不同的状态对小的干扰有弹性,但一个大的冲击可以使生态系统从一个转向另一个,这个过程称为滞后。一旦发生这种情况,即使条件再好,珊瑚礁也不会恢复到以前的状态。该系统已经找到了一个新的平衡点。Kopecky开发了一个数学模型来比较白化事件留下一些骨架或者风卷残云将珊瑚礁刮得一干二净之后的珊瑚礁动态。他使用了一个由五个微分方程组成的系统来捕捉礁石上的空隙、活的和死的分支珊瑚以及海草覆盖之间的过渡。结果是有说服力的。Kopecky说:"仅仅是这些骨架留在珊瑚礁上的事实就导致了这些根本不同的恢复模式。"珊瑚骨架似乎可以保护年轻的海藻不受食草动物的侵害,否则这些食草动物会将其控制住。动物们无法进入所有的缝隙,所以海藻获得了一个可以传播的立足点。然而,这种保护似乎并没有为年轻的珊瑚本身提供同样的好处。作者怀疑珊瑚并不像海藻那样面临来自捕食者的压力。更重要的是,如果有机会的话,藻类族群可以迅速超过珊瑚。高级作者、生态学、进化论和海洋生物学助理教授霍利-莫勒说:"珊瑚实际上是在铺设岩石,而藻类大多只是快速生长的、柔软的、多叶的材料。"珊瑚礁的建立是一个缓慢的过程,新的生长过程将死亡的骨架纳入更大的珊瑚礁结构中。但是白化现象一下子杀死了很多珊瑚--特别是最古老和最年轻的珊瑚--而且骨架最终会因为侵蚀而变得很脆。对于年轻的珊瑚来说,这不是一个强大的基础,他们的生活将建立在这个基础之上。如果死亡的骨架阻碍了珊瑚的恢复,为什么不简单地清除它们?这种方法在其他生态系统中正获得支持。Kopecky说:"类似于火灾或森林中的枯树,以便系统对未来的干扰有更强的适应性。"然而,珊瑚的骨架提供了许多好处。它们形成了各种动物的栖息地,一些证据表明,珊瑚礁的结构复杂性与珊瑚的快速恢复有关。Kopecky说:"效果真的取决于该结构的性质是什么。材料密度、强度和空间布局都会影响珊瑚礁的动态,这些方面需要被考虑到。"该团队在摩尔雅有一套正在进行的实验,包括一个探索当死珊瑚骨架被移除时,珊瑚礁如何恢复的实验。其他几个实验正在测试Kopecky用于创建其模型的假设。例如,死珊瑚究竟能在多大程度上减少食草动物?骨架又是如何影响活珊瑚的生长的?莫勒说:"凯的研究是生态学中数学模型价值的一个典型例子。珊瑚可以活上几百年,而珊瑚礁的恢复可能需要几十年。这不是一个你可以现实地做的实验。""但如果你有一个模型,"她继续说,"而且你相信你设置这个模型的方式,因为你已经做了其他的实验,那么你可以对未来几十年进行这些预测。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361449.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1361449.htm

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